Bolonya_Fiz 215 Mekanik_TR

DERS BİLGİLERİ
Dersin Adı
Mekanik
Önkoşul(lar)
Dersin dili
Dersin Türü
Dersin verilme şekli
Dersin öğrenme ve
öğretme teknikleri
Dersin sorumlusu(ları)
Dersin amacı
Dersin öğrenme çıktıları
Dersin içeriği
Kaynaklar
Kodu
Yarıyılı
Teori
(saat/hafta)
Uygulama
(saat/hafta)
Laboratuvar
(saat/hafta)
FİZ
Güz
4
0
0
215
FİZ 125 Temel Fizik I, MAT 123 Matematik I, MAT 124 Matematik II
Türkçe
Zorunlu
Yüz yüze
Anlatım, tartışma
Yerel
Kredi
AKTS
4
6
Doç. Dr. Mehmet DİLAVER , Prof.Dr.H.Yılmaz Kaptan
Bu dersin amacı analitik mekanik yöntemlerinin öğretmek ve bu yöntemleri klasik
mekanik problemlerini çözmek için kullanmaktır.
Bu dersi başarıyla tamamlayan öğrenciler:
 Newton mekaniği ile analitik mekanik arasındaki farkı açıklayabilecektir.
 Lagrange formalizmini kullanarak mekanik problemlerini çözebilecektir.
 Hamilton formalizminden yararlanarak klasik mekanik ile kuantum mekaniği
arasındaki bağlantıyı tartışabilecektir.
 Varyasyon ilkesini gerçek fiziksel durumlara uygulayabilecektir.
 Mekanik bilgisi yanında nicel akıl yürütme ve matematiksel analiz becerilerini
problemlerin etkin çözümü için uygulayabilecektir.
 Fizik, matematik ve mühendislik bilgilerini uygulama yeteneği kazanabilecektir.
 Temel bilim buluşlarına bağlı olarak gelişen Teknolojik yenilikleri
kavrayabilecektir.
 Fizik yasaları ile doğa olaylarını bağdaştırabilecektir.
 Vektör Uzayları ve Koordinat Sistemleri.
 Tek Parçacık Kinematiği.
 Tek Parçacık Dinamiği.
 Salınımlar.
 Lagrange Dinamiği.
 Hamilton Dinamiği.
 Merkezi Kuvvet Hareketi.
 Parçacıklar Sisteminin Dinamiği.
 Eylemli Referans Çerçevesinde Hareket.
 Katı Cisimlerin Dinamiği.
 Çiftlenimli Salınımlar.
 Thornton S. T., Marion J. B., Classical Dynamics of Particles and Systems, 5th
Ed., Thomson Brooks/Cole, 2004.
 Morin D., Introduction to Classical Mechanics with Problems and Solutions,
Cambridge University Press, 2008.
 Rızaoğlu E., Sünel N., Klasik Mekanik, 3. Baskı, Okutman yayıncılık, 2011
HAFTALARA GÖRE İŞLENECEK KONULAR
Haftalar
1. Hafta
2. Hafta
3. Hafta
4. Hafta
5. Hafta
Tartışılacak/ işlenecek Konular
Vektör uzayları ve koordinat sistemleri: Vektör cebiri, iç çarpım uzayları, vektör
operatörler, eğrisel koordinat sistemleri, dik olmayan koordinat sistemleri
Tek parçacık kinematiği: Doğal koordinat çerçevesi, hız ve ivme, skaler açısal hız, bir
parçacığın genel hareketi, sabit bir eksen etrafında dönen katı cisim, katı cismin
düzlemsel hareketi, göreli hareket
Tek parçacık dinamiği: Dinamiğin temel ilkeleri, hareket denklemi, klasik mekaniğin
belirlilik ilkesi, eylemsiz çerçeveler ve eylemsizlik ilkesi, kütle ve kuvvet, korunum
teoremleri, enerji, Newton mekaniğinin sınırları.
Salınımlar: Basit harmonik salınıcı, sönümlü sanılımlar, sürücü kuvvetler.
Lagrange dinamiği: Genelleştirilmiş koordinatlar, bağlar ve bağ kuvvetleri, sanal işler
ilkesi, D’Alembert ilkesi, Lagrange hareket denklemleri.
6. Hafta
1. Ara sınav
23 Kasım 2013 Cumartesi
Saat 10:00-12:00
Fizik Bölümü D1-D2-D8-D9 Derslikleri
7. Hafta
Lagrange dinamiği: Lagrange belirsiz çarpanlar yöntemi, Noether teoremi. Hamilton
dinamiği: Euler-Lagrange denklemi, varyasyonel yöntemler.
Hamilton dinamiği: Hamilton prensibi, faz uzayı, Hamilton hareket denklemleri,
kanonik dönüşümler.
Merkezi kuvvet hareketi: İndirgenmiş kütle, korunum teoremleri, hareket
denklemleri, merkezi bir alanda yörüngeler, etkin potansiyel, Kepler yasaları,
yörünge dinamiği.
Parçacıklar sisteminin dinamiği: Bir katı cismin serbestlik derecesi, kütle merkezi,
sistemin çizgisel momentumu, sistemin açısal momentumu, sistemin enerjisi, esnek
çarpışmalar, esnek olmayan çarpışmalar.
Eylemli referans çerçevesinde hareket: Dönen koordinat sistemleri, merkezkaç ve
coriolis kuvvetleri, Dünya’ya göre hareket.
Katı cisimlerin dinamiği: Sabit bir eksen etrafında dönme, sabit bir nokta etrafında
dönme, eylemsizlik tensörü, açısal momentum, asal eylemsizlik eksenleri, Euler
açıları.
8. Hafta
9. Hafta
10. Hafta
11. Hafta
12. Hafta
13. Hafta
2. Ara sınav
28 Aralık 2013 Cumartesi
Saat 10:00-12:00
Fizik Bölümü D1-D2-D8-D9 Derslikleri
14. Hafta
Çiftlenimli Salınımlar: İki kütle üç yay, özdeş yaylar ve eşit kütleler, iki zayıf çiftlenimli
salınıcı, çift sarkaç, üç çiftlenimli sarkaç, normal koordinatlar.
Genel sınava hazırlık
Genel sınav
15. Hafta
16. Hafta
DEĞERLENDİRME SİSTEMİ
Yarıyıl içi çalışmaları
Sayısı
Katkı Payı %
2
1
50
50
100
50
50
100
Sayısı
Süresi
14
4
Toplam İş
Yükü
56
14
6
84
2
1
12
16
24
16
180
Devam (a)
Laboratuar
Uygulama
Alan Çalışması
Derse Özgü Staj (Varsa)
Ödevler
Sunum
Projeler
Seminer
Ara Sınavlar
Genel sınav
Toplam
Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı
Yarıyıl Sonu Sınavının Başarı Notuna Katkısı
Toplam
AKTS (ÖĞRENCİ İŞ YÜKÜ ) TABLOSU
Etkinlikler
Ders Süresi (X14 )
Laboratuvar
Uygulama
Derse özgü staj (varsa)
Alan Çalışması
Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi (Ön Çalışma,
kütüphane-internet araştırma, pekiştirme, vb)
Sunum / Seminer Hazırlama
Proje
Ödevler
Ara sınavlara hazırlanma süresi
Genel sınava hazırlanma süresi
Toplam İş Yükü
DERSİN ÖĞRENME ÇIKTILARININ PROGRAM YETERLİLİKLERİ İLE İLİŞKİLENDİRİLMESİ
Program yeterlilikleri
Katkı düzeyi*
1
2
3
1
2
3
X
4
X
5
6
7
8
9
X
10
X
11
12
X
*1 En düşük, 2 Düşük, 3 Orta, 4 Yüksek, 5 Çok yüksek
4
X
5
X
X